Le 9 septembre 1830, Eugène de Ségur est admis à siéger à la Chambre des pairs, en remplacement de son grand-père décédé.
Il prend place dans la majorité conservatrice, soutient constamment le pouvoir de ses votes, et rentre dans la vie privée lors de la révolution de février 1848.
Il est aussi maire d'Aube (Orne), poste où lui succède son fils Anatole, et président de la Compagnie du chemin de fer de Paris à Strasbourg, puis de la Compagnie des chemins de fer de l'Est. Par son intermédiaire, Louis Hachette obtient en 1853 la permission d'installer des librairies dans les gares, et entre en contact avec la comtesse de Ségur, dont les livres seront édités par la Librairie Hachette à partir de 1855.
